[논문]청국장과 된장의 휘발성 향기성분 데이터베이스

백형희

doi:10.23093/fsi.2017.50.4.24

청국장과 된장의 휘발성 향기성분 데이터베이스
Compilation of volatile flavor compounds in Cheonggukjang and Doenjang 원문보기

식품과학과 산업 = Food science and industry, v.50 no.4, 2017년, pp.24 - 49

Abstract ▼ AI-Helper

Volatile flavor compounds of cheonggukjang and doenjang, which are the most representative Korean soybean fermented foods, were compiled throughout literature review. Total of 225 and 404 volatile flavor compounds were found in cheonggukjang and doenjang, respectively. The most characteristic volatile flavor compounds in cheonggukjang are thought to be pyrazine compounds. In addition, acids, such as 2-methyl propanoic acid, butanoic acid, 2-methyl butanoic acid, and 3-methyl butanoic acid, contribute to aroma characteristics of cheonggukjang. On the other hand, ester compounds are the most predominant volatile flavor compounds in doenjang. Ninety six ester compounds were detected in doenjang while 22 ester compounds were identified in cheonggukjang. Pyrazine compounds and acids also play an important role in the flavor of doenjang. Compilation of volatile flavor compounds from cheonggukjang and doenjang will provide basic information to food industry to understand and improve aroma characteristics of cheonggukjang and doenjang.

주제어

AI 본문요약
AI-Helper

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문제 정의

한국 전통식품의 향미 특성을 개선하기 위한 기초자료로서 휘발성 향기성분의 데이터베이스 작성은 중요하다. 따라서 본 논문에서는 한국 전통식품의 휘발성 향기성분 데이터베이스를 작성하려는 첫 시도로써 한국 전통식품 중 특유의 향을 가지고 있는 청국장과 된장의 휘발성 향기 성분 데이터베이스를 작성하고 이를 비교 분석하여 청국장과 된장의 독특한 향미특성의 차이를 알아보고자 하였다.

가설 설정

4) The identification is questionable.

제안 방법

된장의 휘발성 향기성분에 관해서는 15편의 논문을 검토하였으며(23,26-39), Table 2에 지금까지 된장에서 동정된 휘발성 향기성분들을 정리하였다. 된장의 휘발성 향기성분은 총 404개가 동정되었는데, Ba 등(23)은 된장과 청국장의 휘발성 향기성분을 비교한 논문에서 된장에서 더 많은 개수의 휘발성 향기성분이 동정되었으나 휘발성 향기성분의 함량은 청국장이 더 높았다고 보고하였다.
청국장과 된장의 휘발성 향기성분 데이터베이스 작성을 위해 국내외에 게재된 청국장과 된장의 휘발성 향기성분 관련 논문을 NDSL과 Scopus를 통해 검색하였다. 본 결과는 한국 전통식품의 향미 특성을 연구하는 연구자들에게 도움이 될 것으로 생각한다.
청국장의 휘발성 향기성분에 관해서 15편의 논문을 검토하였으며(9-23), 그 논문들을 검토하여 Table 1에 지금까지 청국장에서 동정된 휘발성 향기 성분들을 정리하였다. 청국장의 휘발성 향기성분은 청국장 발효방법에 따라 차이가 있으며 전통적인 방식으로 발효를 한 것과 종균을 접종시켜 발효한 것을 구분하여 Table 1에 나타내었다.
한국 전통식품의 휘발성 향기성분을 데이터베이스화하는 작업의 일환으로 국내외 논문검색을 통해 청국장과 된장의 휘발성 향기성분 데이터베이스를 작성하였다. 지금까지 청국장과 된장에서 각각 225개와 404개의 휘발성 향기성분이 동정되었다.

이론/모형

또한 향기성분 추출방법에 따라서도 동정된 향기성분이 차이가 날 수 있기 때문에 향기성분 추출방법도 Table 1에 명시하였다. 냄새특성과 역치(threshold)는 Rychlik 등(24)의 자료를 참조하여 함께 정리하였다.

성능/효과

Park 등(25)은 이러한 산이 청국장의 특징적인 냄새에 중요한 역할을 한다고 생각하고 청국장에서 발효기간에 따른 산의 함량을 stable isotope dilution assay (SIDA)법을 이용하여 정량하였다. 산의 함량은 발효 후반으로 갈수록 증가하였으며, 분지산(branched-chain acid)의 함량이 직쇄산(straight chain) 보다 더 높았다. 에스터(ester) 화합물 중에는 아세트산에틸(ethyl acetate) 만이 여러 편의 논문에서 동정된 에스터 화합물이었다.
산의 함량은 발효 후반으로 갈수록 증가하였으며, 분지산(branched-chain acid)의 함량이 직쇄산(straight chain) 보다 더 높았다. 에스터(ester) 화합물 중에는 아세트산에틸(ethyl acetate) 만이 여러 편의 논문에서 동정된 에스터 화합물이었다.
작용기별로 분류하여 볼 때 탄화수소(hydrocarbon)가 38개 동정되어 가장 많은 갯수가 동정되었다. 탄화수소는 청국장 제조방법과 향기성분 추출방법에 상관없이 동정되었지만 톨루엔(toluene)을 제외한 대부분의 탄화수소는 특정 논문에서만 동정되어 정확한 동정이 의문시 된다.
질소 함유 화합물 중에는 2-메틸피리딘(2-methyl pyridine)이 여러 편의 논문에서 동정된 휘발성 향기성분이었고, 황 함유 화합물 중에는 다이메틸다이설파이드(dimethyl disulfide)와 2,4,5-트라이메틸싸이아졸(2,4,5-trimethyl thiazole)이, 페놀(phenol) 화합물 중에는 페놀, 2-메톡시페놀(2-methoxyphenol, 구아이아콜, guaiacol), 2-메톡시-4-바이닐페놀[2-methoxy-4-vinylphenol, 4-바이닐구아이아콜(4-vinyl guaiacol)] 및 4-바이닐페놀(4-vinylphenol)이 청국장의 휘발성 향기성분으로 동정되었다. 퓨란(furan)은 2-펜틸퓨란(2-pentyl furan)이, 기타화합물로는 트라이메틸옥사졸(trimethyl oxazole)이 여러 편의 논문에서 동정되었다.
지금까지 청국장과 된장에서 각각 225개와 404개의 휘발성 향기성분이 동정되었다. 청국장과 된장의 휘발성 향기성분은 제조방법, 발효기간 및 향기성분 추출방법에 따라 차이가 있었으며 휘발성 향기성분의 종류와 구성 비율에 따라 청국장과 된장의 향미특성에 차이가 있었다. 청국장에서 가장 특징적인 휘발성 향기성분은 피라진 화합물이었으며, 2-메틸프로판산, 뷰탄산, 2-메틸뷰탄산 및 3-메틸뷰탄산 같은 산도 청국장의 향미특성에 크게 기여할 것으로 생각된다.
총 15개의 피라진 화합물이 된장에서 동정되었으며 2-메틸피라진(2-methyl pyrazine), 2,3-다이메틸피라진(2,3-dimethylpyrazine), 2,5-다이메틸피라진, 2,6-다이메틸피라진(2,6-dimethylpyrazine), 3-에틸-2,5-다이메틸피라진(3-ethyl-2,5-dimethylpyrazine), 2,3,5-트라이메틸-6-에틸피라진(2,3,5-trimethyl-6-ethylpyrazine), 트라이메틸피라진 및 테트라메틸피라진 등이 된장에서 동정된 주요 휘발성 향기성분이다. 된장에서 동정된 대부분의 피라진 화합물은 청국장에서도 동정되었으며 함량에 있어서는 청국장이 된장보다 4.
청국장에서 가장 특징적인 것은 피라진(pyrazine) 화합물이 많이 들어 있는 점이었다. 총 18개의 피라진 화합물이 동정되었으며, 특히 2,5-다이메틸피라진(2,5-dimethyl pyrazine), 트라이메틸피라진(trimethyl pyrazine)과 테트라메틸피라진(tetramethyl pyrazine)은 거의 모든 청국장 논문에서 보고되고 있는 휘발성 향기성분이다. 피라진 화합물의 함량은 청국장이 된장보다 4.

후속연구

청국장과 된장의 휘발성 향기성분 데이터베이스는 청국장과 된장 및 이를 이용한 조미소재의 향미특성을 이해하는 기초 자료로 활용될 수 있을 것이다. 또한 청국장과 된장의 향미특성을 개선하는 기초자료로도 활용될 수 있을 것이다. 앞으로 청국장과 된장 이외의 한국 전통식품에 대해서도 휘발성 향기 성분 데이터베이스를 작성하는 작업이 계속 이루어지기를 바라며, 아울러 가스크로마토그래피-후각측정법(gas chromatography-olfactometry)을 이용하여 한국 전통식품의 향 활성 화합물을 동정하는 연구가 활발히 이루어져야 할 것으로 생각된다.
청국장과 된장의 휘발성 향기성분 데이터베이스 작성을 위해 국내외에 게재된 청국장과 된장의 휘발성 향기성분 관련 논문을 NDSL과 Scopus를 통해 검색하였다. 본 결과는 한국 전통식품의 향미 특성을 연구하는 연구자들에게 도움이 될 것으로 생각한다.
또한 청국장과 된장의 향미특성을 개선하는 기초자료로도 활용될 수 있을 것이다. 앞으로 청국장과 된장 이외의 한국 전통식품에 대해서도 휘발성 향기 성분 데이터베이스를 작성하는 작업이 계속 이루어지기를 바라며, 아울러 가스크로마토그래피-후각측정법(gas chromatography-olfactometry)을 이용하여 한국 전통식품의 향 활성 화합물을 동정하는 연구가 활발히 이루어져야 할 것으로 생각된다. 합물이 동정된 반면, 된장에서는 96개의 에스터 화합물이 동정되었다.
청국장에서는 22개의 에스터 화향미특성에 중요한 역할을 할 것으로 생각된다. 청국장과 된장의 휘발성 향기성분 데이터베이스는 청국장과 된장 및 이를 이용한 조미소재의 향미특성을 이해하는 기초 자료로 활용될 수 있을 것이다. 또한 청국장과 된장의 향미특성을 개선하는 기초자료로도 활용될 수 있을 것이다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	청국장에서 불쾌한 냄새 특성을 갖는 산 성분은 무엇인가?	산(acid) 중에는 아세트산(acetic acid), 2-메틸프로판산(2-methyl propanoic acid), 뷰탄산(butanoicacid), 2-메틸뷰탄산(2-methyl butanoic acid), 펜탄산(pentanoic acid) 등이 여러 편의 논문에서 일관되게 보고되고 있다. 특히, 2-메틸프로판산, 뷰탄산, 2-메틸뷰탄산 및 3-메틸뷰탄산은 다른 산에 비해 낮은 역치를 가지고 있으며 불쾌한 냄새특성을 가지고 있다. Park 등(25)은 이러한 산이 청국장의 특징적인 냄새에 중요한 역할을 한다고 생각하고 청국장에서 발효기간에 따른 산의 함량을 stable isotope dilution assay (SIDA)법을 이용하여 정량하였다.
	향미의 정의?	향미(flavor)란 향(aroma)과 맛(taste)으로 이루어진 매우 복잡한 감각이다. 또한 시각, 청각, 텍스쳐(texture)나 온도에 의해서도 영향을 받는 복합적인 감각을 말한다(1).
	젊은 세대가 청국장을 기피하는 이유는?	청국장은 40-43℃에서 2-4일 동안 발효를 시키는데(6,7), 발효 기간 동안 단백질이 Bacillus subtilis가 분비하는 효소에 의해 분해된다. 청국장은 건강기능성은 우수하나 특유의 불쾌취로 인해 소비량이 감소추세이며 젊은 세대가 기피하고 있는 실정이다. 따라서 청국장의 불쾌취를 저감화하려는 연구가 계속 진행되고 있다(8).

참고문헌 (40)

Reineccius G. Flavor Chemistry and Technology. 2nd ed. Taylor & Francis, Boca Raton, FL, USA (2006)
Boelens MH. Volatile Compounds in Food-Database. TNO Nutrition and Food Research Institute, Zeist, The Netherlands (2000)
Maarse H. Volatile Compounds in Foods and Beverages. Marcel Dekker, Inc., New York, NY, USA (1991)
Leffingwell & Associates. Flavor-Base. Available from: http://www.leffingwell.com/flavbase.htm. Accessed Dec. 15, 2017
Triskelion BV. VCF online: Volatile compounds in Food 16.4. Available from: http://www.vcf-online.nl/Vcfhome.cfm. Accessed Dec. 15, 2017
Shin D, Jeong D. Korean traditional fermented soybean products: jang. J. Ethnic Foods 2: 2-7 (2015)

상세보기
Patra JK, Das G, Paramithiotis S, Shin HS. Kimchi and other widely consumed traditional fermented foods of Korea: A review. Frontiers Microbiol. 7: 1-15 (2016)
Hong EJ, Kim YJ, Noh BS. The reduction of "off-flavor" in cheonggukjang and kimchi. Korean J. Food Culture 25: 324-333 (2010)
Choi UK, Lee SI, Son DH, Ji WD. Changes of flavor during chunggugjang fermentation by Bacillus sp. CS-17. J. Korean Soc. Hyg. Sci. 8: 167-173 (2002)
Choe JS, Yoo SM, Kim HR, Kim JS, Chang CM. Volatile compounds of chonggugjang prepared by different fermentation methods and soybean cultivars. J. Korean Soc. Agric. Chem. Biotechnol. 42: 111-115 (1999)
Choi SH, Ji YA. Changes in flavor of chungkookjang during fermentation. Korean J. Food Sci. Technol. 21: 229-234 (1989)
Yoon HS, Choi HS, Joo SJ, Kim KS, Kim SJ. Aroma characteristic of chungkukjang with Astragalus membranaceus. Korean J. Food Preserv. 13: 269-272 (2006)
Choi UK, Ji WD, Chung YG. Characteristics of chunggugjang produced by Bacillus subtilis DC-2. J. Korean Soc. Food Sci. Nutr. 27: 846-851(1998)
Park WJ, Park HY, Yoo JH, Rhee MS. Effect of Artmisia asiatica Nakai extract on the flavor of chung-kuk-jang. Food Eng. Prog. 5: 115-124 (2001)
In JP, Lee SK, Ahn BK, Chung IM, Jang CH. Flavor improvement of chungkookjang by addition of yucca (Yucca shidigera) extract. Korean J. Food Sci. Technol. 34: 57-64 (2002)
Kwon JH, Shin JK, Moon KD, Chung HS. Color, volatiles and organoleptic acceptability of mixed powders of red ginseng and cheonggukjang. Korean J. Food Preserv. 13: 483-489 (2006)
Joo HK. Studies on chemical composition of commercial chungkuk-jang and flavor compounds of chung-kuk-jang by mugwort (Artmisia asiatica) or red pepper seed oil. Korea Soybean Digest 13: 44-56 (1996)
Lee EJ, Kim JK. Characteristic flavor compounds of traditional Korean chongkukjang. Food Sci. Biotechnol. 13: 566-571 (2004)

상세보기
Choi HS, Joo SJ, Yoon HS, Kim KS, Song IG, Min KB. Quality characteristic of Hwangki (Astagalus membranaceus) chungkukjang during fermentation. Korean J. Food Preserv. 14: 356-363 (2007)
Youn KC, Kim DH, Kim JO, Park BJ, Yook HS, Cho JM, Byun MW. Quality characteristics of the chungkookjang fermented by the mixed culture of Bacillus natto and B. licheniformis. J. Korean Soc. Food Sci. Nutr. 31: 204-210 (2002)

원문보기 상세보기
Jeong SH, Park SY, Jeong ES, Kim YS, Mun SP. Effect of various additives on reduction of unpleasant odor and inhibition of Bacillus cereus growth in cheonggukjang. Korean J. Food Sci. Technol. 48: 569-573 (2016)

원문보기 상세보기
Park JH, Han CK, Choi SH, Lee BH, Lee HJ, Kim SS. Development of odor-reduced Korean traditional cheonggukjang added with Job's tears. J Korean Soc. Food Sci. Nutr. 40: 259-266 (2011)

원문보기 상세보기
Ba HV, Ryu KS, Hwang I. Flavor characteristics of hanwoo beef in comparison with other Korean foods. Asian-Aust. J. Anim. Sci. 25: 435-446 (2012)

원문보기 상세보기
Rychlik M, Schieberle P, Grosch W. Compilation of Odor Thresholds, Odor Qualities and Retention Indices of Key Food Odorants. Technischen Universitat Munchen, Garching, Germany (1998)
Park MK, Choi HK, Kwon DY, Kim YS. Study of volatile organic acids in freeze-dried cheonggukjang formed during fermentation using SPME and stable-isotope dilution assay (SIDA). Food Chem. 105: 1276-1280 (2007)

상세보기
Park JS, Lee MY, Kim KS, Lee TS. Volatile flavor components of soybean paste (doenjang) prepared from different types of strains. Korean J. Food Sci. Technol. 26: 255-260 (1994)
Ji WD, Lee EJ, Kim JK. Volatile flavor components of soybean pastes manufactured with traditional meju and improved meju. J. Korean Agric. Chem. Soc. 35: 248-253 (1992)
Choi MK, Sohn KH, Jeon HJ. Changes in odor characteristics of doenjang with different preparing methods and ripening periods. Korean J. Dietary Cult. 12: 265-274 (1997)
Lee SJ, Ahn B. Comparison of volatile components in fermented soybean pastes using simultaneous distillation and extraction (SDE) with sensory characterization. Food Chem. 114: 600-609 (2009)

상세보기
Park HK, Gil B, Kim JK. Characteristic flavor compounds of commercial soybean paste. Food Sci. Biotechnol 12: 607-611 (2003)

상세보기
Seo JS, Chang HG, Ji WD, Lee EJ, Choi MR, Kim HJ, Kim JK. Aroma components of traditional Korean soy sauce and soybean paste fermented with the same meju. J. Microbiol. Biotechnol. 6: 278-285 (1996)

원문보기 상세보기
Hong Y, Jung HJ, Kim HY. Aroma characteristics of fermented Korean soybean paste (doenjang) produced by Bacillus amyloliquefaciens. Food Sci. Biotechnol. 21: 1163-1172 (2012)

원문보기 상세보기
Chang M, Chang HC. Characteristics of bacterial-koji and doenjang (soybean paste) made by using Bacillus subtilis DJI. Korean J. Microbiol. Biotechnol. 35: 325-333 (2007)
Kum SJ, Yang SO, Lee SM, Chang PS, Choi YH, Lee JJ, Hurh BS, Kim YS. Effects of Aspergillus species inoculation and their enzymatic activities on the formation of volatile components in fermented soybean paste (doenjang). J. Agr. Food Chem. 63: 1401-1418 (2015)

상세보기
Lee SJ, Ahn B. Thermal changes of aroma components in soybean pastes (doenjang). Korean J. Food Sci. Technol. 40: 271-276 (2008)
Han DH, Park JM, Bai DH. Analysis of changes in microflora and flavor of low and high salt content soybean paste (doenjang). Food Eng. Prog. 18: 300-306 (2014)

상세보기
Lee JE, Kang SH, Kim HR, Lim SI. Volatile compounds analysis of certified traditional doenjang. J. Korean Soc. Food Sci. Nutr. 44: 944-950 (2015)

원문보기 상세보기
Kim MK, Lee KG. Defining gu-soo perception in doenjang (fermented soybean paste) using consumer tests with limited sensory modality and instrumental analysis. Food Chem. : in press (2017)
Jo YJ, Cho IH, Song CK, Shin HW, Kim YS. Comparison of fermented soybean paste (doenjang) prepared by different methods based on profiling of volatile compounds. J. Food Sci. 76: C368-C379 (2011)

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Shukla S, Choi TB, Park HK, Kim M, Lee IK, Kim JK. Determination of non-volatile and volatile organic acids in Korean traditional fermented soybean paste (doenjang). Food Chem. Toxicol. 48: 2005-2010 (2010)

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저자의 다른 논문 :

표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

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